物联网之魂:物联网协议与物联网操作系统

本书系统地介绍了物联网协议和物联网操作系统的相关内容。第1章阐述了与物联网联系比较紧密的几种网络通信协议；第2章阐述了路由器交换机的原理及其开发要点；第3章对移动互联网Wi-Fi做了详细解析；第4章介绍了操作系统的一般概念；第5章介绍了几种应用于资源受限设备的物联网操作系统；第6章介绍了几种嵌入式实时操作系统；第7章剖析了一种轻量级实时物联网操作系统zephyr，给出较详细的应用开发指导；第8章阐述了比较流行的Ubunto操作系统；第9章详尽地讲解了路由器操作系统的开发流程，为物联网网关、智能路由器及边缘计算服务器的研发打下基础；第10章给出了嵌入式系统底层驱动软件的开发指导。本书适合从事物联网开发的工程技术人员及物联网专业的师生阅读。

丛书序序言第1章 网络通信技术1    1.1 数字通信概述1    1.2 数字通信关键技术2    1.3 数字通信OSI模型3    1.4 TCP/IP网络通信协议7 1.4.1 TCP/IP协议7 1.4.2 CoAP协议10 1.4.3 MQTT协议（低带宽）11 1.4.4 AMQP协议（互操作性）11 1.4.5 XMPP协议（即时通信）12 1.4.6 JMS协议13    1.5 UDP协议14    1.6 HTTP协议16 1.6.1 工作原理16 1.6.2 消息结构17 1.6.3 请求方法18 1.6.4 响应头信息19 1.6.5 状态码20 1.6.6 内容类型20    1.7 FTP协议21    1.8 Bluetooth协议23 1.8.1 Bluetooth发展史及优势23 1.8.2 Bluetooth技术25    1.9 ZigBee协议26 1.9.1 ZigBee发展历史27 1.9.2 ZigBee的特点及优势30 1.9.3 ZigBee基本概念30 1.9.4 ZigBee协议栈32    1.10 6LoWPAN低速无线个域网协议33    1.11 LoRa WAN低功耗广域网协议35    1.12 NB-IoT窄带物联网协议41 1.12.1 物联网应用场景和技术特点41 1.12.2 无线通信技术发展过程48 1.12.3 NB-IoT窄带物联网节能原理52 1.12.4 NB-IoT通信系统拓扑结构56 1.12.5 NB-IoT窄带物联网信号收发技术59 1.12.6 NB-IoT窄带物联网小区接入64 1.12.7 NB-IoT连接管理67 1.12.8 NB-IoT数据传输68    1.13 MQTT网络协议71 1.13.1 网络协议比较71 1.13.2 发布和订阅模型72 1.13.3 MQTT协议命令73 1.13.4 MQTT协议参数74    1.14 协议转换77 1.14.1 RS-232/485/CAN转换器77 1.14.2 基于现场总线的协议转换器78 1.14.3 物联网协议转换器——网关79 1.14.4 物联网网关82 1.14.5 物联网网关应用84    1.15 小结85    1.16 习题86第2章 信息交换技术87    2.1 交换技术概述88    2.2 数字程控交换91    2.3 ATM交换92    2.4 以太网交换92    2.5 光交换94    2.6 二层交换——交换机原理94    2.7 三层转发——路由器原理95    2.8 三层交换——三层交换机98    2.9 交换机设计开发103 2.9.1 交换机的层次定位103 2.9.2 交换机的硬件设计104 2.9.3 交换机的软件设计107 2.9.4 测试环节110    2.10 小结110    2.11 习题111第3章 无线Wi-Fi技术112    3.1 Wi-Fi概述112 3.1.1 WLAN无线局域网络概述112 3.1.2 Wi-Fi无线网络起源113    3.2 Wi-Fi基础116 3.2.1 Wi-Fi物理组件117 3.2.2 Wi-Fi服务功能117 3.2.3 Wi-Fi认证和加密120 3.2.4 Wi-Fi基础参数121    3.3 Wi-Fi接入123 3.3.1 Wi-Fi的STA与AP的接入123 3.3.2 Wi-Fi的多AP认证和关联过程125 3.3.3 Wi-Fi漫游过程126    3.4 Wi-Fi管理127 3.4.1 wpa_supplicant程序127 3.4.2 wpa_cli调试工具129    3.5 Wi-Fi模块解析130 3.5.1 Wi-Fi框架分析130 3.5.2 Wi-Fi启动流程133    3.6 Wi-Fi驱动结构142 3.6.1 SDIO驱动142 3.6.2 无线通信芯片142 3.6.3 设备驱动注册144 3.6.4 加载驱动模块154 3.6.5 SDIO设备中断155 3.6.6 Wi-Fi驱动流程156 3.6.7 网络设备注册159    3.7 小结162    3.8 习题163第4章 操作系统概述164    4.1 通用计算机操作系统164    4.2 嵌入式实时操作系统166 4.2.1 嵌入式操作系统的主要特点167 4.2.2 嵌入式操作系统和通用计算机操作系统的区别167 4.2.3 流行嵌入式实时操作系统168    4.3 手机操作系统171 4.3.1 Android 操作系统171 4.3.2 Android App研发基础172 4.3.3 Android App开发文献174 4.3.4 iOS操作系统176    4.4 物联网操作系统178 4.4.1 概述178 4.4.2 特点180 4.4.3 架构182 4.4.4 实例分析192 4.4.5 发展趋势194    4.5 小结195    4.6 习题196第5章 物联网操作系统197    5.1 微软物联网操作系统197    5.2 谷歌物联网操作系统197 5.2.1 谷歌Brillo198 5.2.2 谷歌Android Things199    5.3 ARM物联网操作系统203    5.4 华为物联网操作系统Huawei LiteOS204    5.5 中兴物联网操作系统207    5.6 庆科物联网操作系统MICO211    5.7 小结220    5.8 习题220第6章 嵌入式Linux操作系统221    6.1 uClinux简介221    6.2 RTLinux简介230    6.3 Ostro Linux简介234    6.4 HelloX物联网操作系统237 6.4.1 HelloX物联网操作系统框架分析238 6.4.2 HelloX主要功能239